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臺媒:遼寧號航空母艦要燒兩天開水才能啟動?淺談航母動力系統(tǒng)

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山東號航艦編隊正于西太平洋航訓,距離鵝鑾鼻東南方約120海里,臺軍方稱正在嚴密監(jiān)控。與該艦同型的遼寧艦,目前動態(tài)卻引起爭議,大陸官

山東號航艦編隊正于西太平洋航訓,距離鵝鑾鼻東南方約120海里,臺軍方稱正在嚴密監(jiān)控。與該艦同型的遼寧艦,目前動態(tài)卻引起爭議,大陸官方媒體稱遼寧艦也在演訓中,但是香港軍事媒體認為,據(jù)遼寧艦10天之前的照片來看,應該還在船塢中檢修,也就不太可能在西太平洋訓練。這又引發(fā)了遼寧級航空母艦動力系統(tǒng)的討論,這種傳統(tǒng)蒸汽輪機是不是落后?運轉(zhuǎn)準備時間是不是需要到2天?



軍艦的動力來源,粗略可分成常規(guī)動力與核動力兩種,其中常規(guī)動力又可再細分成蒸汽輪機、柴油引擎、燃氣輪機三種。航空母艦由于體積巨大,很難采用柴油引擎,而艦用燃氣輪機到1960年代之后才被發(fā)明,因此,在核動力之前,包括美國的航空母艦也都是蒸氣輪機。

蒸汽輪機的原理與瓦特的蒸汽機沒有什么區(qū)別,只是推動蒸汽輪機的鍋爐有所不同,在瓦特時代是燒煤動力,而進入20世紀以后,則改用重油,因此又叫重油鍋爐。

相較于煤炭很占空間以,重油就顯然經(jīng)濟實惠的多,而且燃點高、閃點高、熱值高,一直是遠洋船舶的主要燃料。不過重油也有缺點,包括流動性差,雜質(zhì)多,燃燒不充分時容易冒黑煙。另外,要點燃重油也需要一段時間,重油非常的黏稠,需要先用輕柴油點火把它烤化,大約130度左右才具有流動性,這時才能夠進入鍋爐里霧化,并燃燒。



在整個過程中,鍋爐還需要注意受熱平均的問題,假如受熱不均,容易產(chǎn)生熱應力損壞設備,所以要逐步提高溫度,過程不能太快。以美國最后一艘傳統(tǒng)動力航艦-約翰甘迺迪號為例,如果是冷開機,需要提前一星期點燃4臺鍋爐中的其中1臺,對數(shù)英里長的蒸汽管道預熱。正式出發(fā)前12小時,再啟動剩余3臺鍋爐,必須要一臺一臺點火,每點一臺都要再檢查一次,確保運行正常。

遼寧號的“親大哥”,也就是俄羅斯的庫茲涅佐夫號航空母艦母,是由4臺蒸汽輪機+8臺增壓鍋爐。正常冷開機時,也需要5~6小時燒熱鍋爐,再加上汽輪機準備時間,少則10小時,長則20小時以上。



綜上所知,科幻電影《超級戰(zhàn)艦》當中,幾位退伍老兵只花了幾個小時,就把已成博物館的密蘇里號戰(zhàn)斗艦給重新啟動,完全是不可能的。事實上,正因重油鍋爐的開機時間曠日費時,因此傳統(tǒng)動力航艦不會輕易關(guān)機,即使是回港休整,也會盡量維持在鍋爐低度運轉(zhuǎn)狀態(tài),從這從鍋爐不停機的情況啟動,就叫做「暖開機」,那么速度就快多了,只要1~2小時就能出發(fā)。



雖然重油熱量高,動力強,但是要維持6萬噸以上的航空母艦在海上行動,需要不斷的補注燃料,因此核動力是較好的選擇。事實上,包括企業(yè)號與尼米茲級航空母艦,它們的蒸汽輪機與傳統(tǒng)動力航艦差別不大,只在改用核反應爐取代重油鍋爐。

因此核動力航艦完全冷卻到充分啟動,其實也需要相當長的時間,整個過程最快也得十幾個小時,長則一天多。所以反應爐一旦啟動,除了大修、換燃料或退役,也輕易不停機。靠港停泊時,也只是降低功率,提升功率只需1~2小時,再加上其他準備時間,差不多4小時就能出發(fā)了。換言之,都是暖開機的話,核動力和蒸汽輪機航母啟動速度相差不大。



不過,進入21世紀之后,電傳動力系統(tǒng)開始興起,也就是驅(qū)動螺旋槳的不再是渦輪機,而是俗稱馬達的電動機。至于供電系統(tǒng),就可以做到多元化,只要有足夠的轉(zhuǎn)力驅(qū)動發(fā)電機就行,因此核動力、柴油機、燃氣輪機都可以擔任電力來源。也就終于可以取代重油鍋爐。

綜上所述,中國大陸航空母艦若是要從在冷機啟動,到可以航行的狀態(tài),確實需要好幾天的時間,能在48小時完成,已算很有效率的。目前中國大陸也在進行船用核電動力系統(tǒng)的開發(fā),屆時情況會有所不同。

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